專利名稱：構(gòu)成樹脂催化填充床的填充物的方法和這樣構(gòu)成的填充物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及構(gòu)成用于催化填充床的填充物的一種方法，該床由樹脂組成的催化劑構(gòu)成，尤其是交換樹脂，它們與工作物質(zhì)接觸后會膨脹，和涉及這樣構(gòu)成的用于催化填充床的填充物，它適合改良反應(yīng)器的流體動力學(xué)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
使用有官能作用的樹脂作為催化劑已被廣泛采用。但是，樹脂的特征是它們沒有固定的尺寸。事實上在具體的工作物質(zhì)如某種溶劑存在時樹脂顆粒有不同的膨脹度，和顆粒的實際尺寸取決于所用的物質(zhì)或溶劑的類型和該樹脂的交聯(lián)度。
由于這個原因，反應(yīng)器的裝填常常通過裝載已經(jīng)膨脹的樹脂的稀漿來進行。不然的話，如果使膨脹發(fā)生在反應(yīng)器內(nèi)，例如裝載干的樹脂然后進料液相，由于生成實際的填塞物會產(chǎn)生因堵塞造成的進料問題。如果人們必需通過在熱的氣流中干燥，使樹脂再生的話，這種情況就需要將樹脂從反應(yīng)器中卸下和在轉(zhuǎn)爐中處理樹脂。
在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計中保證反應(yīng)器內(nèi)最佳的流體動力學(xué)特性可能是最困難的挑戰(zhàn)之一。因為存在旁路或優(yōu)先的路徑造成的不正確的流體動力學(xué)結(jié)構(gòu)可能導(dǎo)致低的轉(zhuǎn)化率和不是最佳的選擇性，使工藝的經(jīng)濟效益降低。
反混是在轉(zhuǎn)化率和選擇性兩方面可能影響反應(yīng)器性能的另一種現(xiàn)象。在這種情況下，該反應(yīng)器與活塞式流動反應(yīng)器的性能相差更遠，而從理論觀點看，活塞式流動反應(yīng)器是在相同的停留時間內(nèi)保證有最大轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)器。
如果在填充的反應(yīng)器中使用樹脂作為催化劑，可以有兩種進料方式進行操作，即從反應(yīng)器的上部(向下流動)或從底部(向上流動)提供進料。在某些情況下優(yōu)選地是使用從底部進料，因為在高壓下上部進料可能導(dǎo)致樹脂破裂。在這種情況下，會生成優(yōu)先的路徑，它導(dǎo)致該反應(yīng)器的效率降低從而使轉(zhuǎn)化率降低并導(dǎo)致局部或高強度使用催化劑，結(jié)果使它很快失去活性。從底部(向上流動)進料避免生成優(yōu)先路徑，因為它不是通過流態(tài)化使樹脂床膨脹，但是在這種情況下有明顯的反混現(xiàn)象，這使反應(yīng)器的生產(chǎn)率降低。
為了解決樹脂填充反應(yīng)器的上述問題，已經(jīng)建議在向上流動結(jié)構(gòu)(見US 6013845)和向下流動結(jié)構(gòu)(見US 2003/0166976 A1)兩種反應(yīng)器中使用隋性的堅固的裝填包。但是，這種方法不能解決樹脂顆粒的尺寸對交聯(lián)度的相關(guān)性，因而仍需要用懸浮液裝載樹脂，在這種情況下操作又需要更長的時間并且比空的反應(yīng)器需要更加小心。樹脂床的沉降實際上必須緩慢進行，以便在惰性裝填床中不留下空的空間。
在反應(yīng)蒸餾塔內(nèi)使用樹脂的系統(tǒng)中也觀察到酸性樹脂膨脹和需要穩(wěn)定催化劑床以便改進反應(yīng)器流體動力學(xué)結(jié)構(gòu)的問題。在這種情況下，將樹脂封閉在由細目網(wǎng)構(gòu)成的各種形狀的容器內(nèi)(例如Katapak填充物)，它不允許樹脂流動但允許流體自由循環(huán)。這些很適合反應(yīng)蒸餾塔填充的系統(tǒng)，由于空體積對樹脂體積比很高使填充床的效率很差。在近期的一篇文章中(Ind.Eng.Chem.Res.雜志2003年42期3612-3619頁，作者S.Steinigeweg，J.Gmehling)強調(diào)了這種低效率，其中在用甲醇酯化脂肪酸時使用Katapak類的填充物。
例如，用酸23mol/h(摩爾/小時)和甲醇15mol/h的進料，在直徑為50mm和高度為6m的塔中(4m用Amberlyst樹脂的Katapak填充物)有反流比為1，操作在大氣壓和平均溫度72℃下，得到的酸的轉(zhuǎn)化率僅為40％。
因此需要一種技術(shù)代替已經(jīng)提出的技術(shù)，它能解決在使用催化樹脂填充的化學(xué)反應(yīng)器時觀察到的各種問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是通過提供能給催化填充床提供填充物的一種方法來消除在填充反應(yīng)器中已知類型填充物的上述缺點，該方法能消除在與各種工作物質(zhì)接觸后樹脂顆粒膨脹引起的各種影響。
在這個目標(biāo)內(nèi)，本發(fā)明的目的是為催化床提供一種填充物，它能保證該床優(yōu)化的流體動力學(xué)和能高效地使用安裝它的系統(tǒng)和特別是利用該床的催化劑特性，甚至在之后，或者在所用樹脂顆粒存在不同程度膨脹的情況下。
本發(fā)明的另一個目的是為催化床提供構(gòu)成填充物的方法，使之在使用所述填充物和用于任何反應(yīng)特性的任何類型的反應(yīng)器或塔中有保持穩(wěn)定優(yōu)化的改進性能。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法，它能為催化床簡單和便宜地構(gòu)成一種填充物和提供一種填充物，它適合各種目的和用市場上很容易買到的材料就能生產(chǎn)以及可以用不需要復(fù)雜和昂貴技術(shù)的操作進行處理。
按照本發(fā)明和如權(quán)利要求書所定義的通過構(gòu)成樹脂催化填充床的填充物的一種方法達到了這個目標(biāo)以及這些和其他的目的，這些目的在下面將變得更加清楚，該方法包括如下各步驟提供彈性機構(gòu)，在樹脂顆粒與具體的工作物質(zhì)接觸后膨脹所加的壓力下它能被壓縮，并有與在工作物質(zhì)存在下構(gòu)成催化床的樹脂的膨脹系數(shù)相適應(yīng)的伸縮性和彈性變形特征(characteristics of elasticity and resiliency)；制備由所述樹脂顆粒和所述彈性機構(gòu)混合物組成的填充物，混合是按作為所述膨脹度的函數(shù)選擇的比例進行的；和裝載所述的填充物以便形成彈性的催化填充床，它能在樹脂顆粒與所述工作物質(zhì)接觸膨脹后保持尺寸的穩(wěn)定和能使通過所述催化填充床的流動很容易。
按照本發(fā)明催化填充床的填充物包括與具體的工作物質(zhì)接觸后可以膨脹的樹脂顆粒和在樹脂顆粒與所述工作物質(zhì)接觸后膨脹所加的壓力下適合被壓縮的彈性機構(gòu)，所述樹脂顆粒和所述彈性機構(gòu)組成一混合物，它是由所述顆粒和彈性機構(gòu)按比例組成的，該比例作為所述樹脂膨脹系數(shù)的函數(shù)來選擇。
催化填充床是由按照本發(fā)明的填充物構(gòu)成，從而使它是彈性的和該填充物與工作物質(zhì)接觸后和與樹脂顆粒膨脹相關(guān)的該彈性機構(gòu)被壓縮后能基本保持穩(wěn)定的尺寸。


通過優(yōu)選的但不是唯一的實施例和某些例子的詳細描述將使本發(fā)明進一步的特征和優(yōu)點變得更加清楚，以附圖中非限定性實例的方式來說明，附圖有圖1是按照本發(fā)明，在不是唯一的實施例中構(gòu)成彈性機構(gòu)的一個彈簧的側(cè)視圖；圖2是從一端取的，圖1彈簧終端開口的平面圖；圖3和4是示意圖，用比較的方式表示，按照第1實例，與工作物質(zhì)接觸后第1催化劑樹脂顆粒的行為；
圖5和6是示意圖，用比較的方式表示，按照第2實例，與工作物質(zhì)接觸后第2催化劑樹脂顆粒的行為；圖7和8是按照本發(fā)明構(gòu)成的填充物在與工作物質(zhì)接觸后其行為的示意圖；圖9是兩種不同的樹脂在它們與工作物質(zhì)接觸后其顆粒尺寸變化的示意圖；和圖10是有催化填充床的反應(yīng)器系統(tǒng)的示意圖，催化填充床裝有按照本發(fā)明的填充物。
具體實施例方式
參考附圖，在優(yōu)選的但不是唯一的本發(fā)明的實施例中，提供用于催化填充床12的填充物5，它包括與具體工作物質(zhì)接觸后可以膨脹的樹脂顆粒11和在樹脂顆粒11與所述工作物質(zhì)接觸后膨脹所加的壓力下適合被壓縮的彈性機構(gòu)1。
樹脂顆粒11和彈性機構(gòu)1組成混合物5，它是由顆粒11和彈性機構(gòu)1按比例組成的，該比例按照該樹脂的膨脹系數(shù)選擇。
優(yōu)選地，該混合物5是均勻的混合物。
因此構(gòu)成一種填充物，其中有與樹脂顆粒11一起的彈性機構(gòu)1，制造和選擇彈性機構(gòu)以便其形狀和尺寸能使它們基本完全緩沖或補償樹脂顆粒11與工作物質(zhì)接觸后發(fā)生的膨脹。補償主要是由于彈性機構(gòu)在其界限內(nèi)被壓縮，這就保證了顆粒之間的空間，該空間允許構(gòu)造的填充物對裝有它的反應(yīng)器或塔或其他裝置中流體的循環(huán)不會產(chǎn)生阻礙。彈性機構(gòu)1是由與工作物質(zhì)化學(xué)相容的材料制成，即接觸時它的物理和化學(xué)特性能保持不變。特別是，可以選擇相對工作物質(zhì)是惰性的材料。
這樣的工作物質(zhì)可以由單一化學(xué)物質(zhì)或由適合生成反應(yīng)物質(zhì)的以各種比例組合而成的一組化學(xué)物質(zhì)來構(gòu)成。
在優(yōu)選的但不是唯一的實施例中，彈性機構(gòu)是由彈性彈簧，特別是螺旋彈簧1構(gòu)成，它如各圖中所示由卷成螺旋形的線制成，其中圈3有可以是任意類型的平面形狀，只要它能形成構(gòu)成彈簧1的圈3。例如，圓形、多邊形、方形、矩形、橢圓形或三角形都是適宜的。
一旦已經(jīng)形成圈3，它們延伸以便形成彈簧體1，并有適合由于樹脂顆粒11膨脹的結(jié)果很容易壓縮的空間形狀，還能保持膨脹顆粒之間的距離，從而允許工作物質(zhì)在顆粒11之間容易和均勻地流動。
例如，適合這個目的的空間形狀是，棱柱體、圓柱體、圓錐體、角錐體、截頭錐體、截頭角錐體、球體、橢球體、拋物體或卵形體。
優(yōu)選地由線構(gòu)造彈簧1，選擇線的橫截面和長度從而可將它卷成或定型成有預(yù)定橫截面尺寸D、W和間矩P(見圖1和2)的圈3，以便使該彈簧有伸縮性和彈性變形，適合彈簧可以被壓縮去補償樹脂顆粒11的膨脹和提供形狀合適的終端開口4，以便防止所述顆粒進入到彈簧1的內(nèi)部或堵塞在圈3之間，甚至在它們處于不膨脹狀態(tài)時。特別是，終端開口4的通道尺寸可以略小于選擇構(gòu)成該填充物的催化劑顆粒11的平均尺寸。
還有，制成彈性機構(gòu)，特別是彈簧1的材料是從這樣一組中選擇的，它們有適合以上述方式壓縮來補償樹脂顆粒11膨脹的彈性性能。這些材料的實例包括各種金屬和/或它們的合金、陶瓷、玻璃、或處理和加工過的塑料以便構(gòu)成設(shè)計的彈性結(jié)構(gòu)。
通過使用按照本發(fā)明描述的填充物，獲得彈性的催化填充床12，它適合在樹脂顆粒11與工作物質(zhì)接觸之后和所述顆粒膨脹之后維持基本穩(wěn)定的尺寸。所述膨脹事實上由彈性機構(gòu)1相應(yīng)的壓縮被方便地補償，并且留下的空隙度足夠保證穩(wěn)定的流體動力學(xué)結(jié)構(gòu)，對工作物質(zhì)容易和均勻地流動通過床12僅有最小的負荷損失。從而也迫使顆粒采取固定的位置，保證過程恒定和高效地發(fā)展。
確實，借助彈性機構(gòu)的特征和混合物5的比例的合適標(biāo)定，按照本發(fā)明的條件這些是可以精確獲得的，在與工作物質(zhì)接觸之后床12體積產(chǎn)生的變化趨向于零，即幾乎沒有變化，并在任何情況下都能允許工作物質(zhì)容易和均勻地流動通過由混合在所述顆粒中的彈性機構(gòu)1所形成的顆粒之間的空間，既使在壓縮狀態(tài)下也是這樣。
按照本發(fā)明為樹脂催化填充床12提供所描述的填充物的方法包括提供彈性機構(gòu)1，它能在樹脂顆粒11與具體的工作物質(zhì)接觸后膨脹所加的壓力下被壓縮，并有在所述工作物質(zhì)存在下與構(gòu)成催化床12的樹脂的膨脹系數(shù)相適應(yīng)的伸縮性和彈性變形特征，制備由樹脂顆粒11和彈性機構(gòu)的混合物5組成的填充物，混合是按作為所述膨脹系數(shù)的函數(shù)選擇的比例進行的，和裝載該填充物以便形成彈性的催化填充床12，它能在顆粒11與工作物質(zhì)接觸膨脹后保持尺寸的穩(wěn)定和能使通過催化床12的流動容易。
在裝設(shè)彈性機構(gòu)的步驟之前，該方法還可以包括用來確定樹脂顆粒與具體工作物質(zhì)接觸的膨脹系數(shù)的預(yù)備步驟，通過進行試驗和根據(jù)先有技術(shù)中已知的信息和數(shù)據(jù)兩方面工作，以便求得所述樹脂顆粒11的平均尺寸。
可以為反應(yīng)器或塔，將涉及到彈簧/顆粒狀樹脂/具體的工作物質(zhì)合適配對的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)制成匹配表，以便打印構(gòu)造催化床的工作。
已經(jīng)進行了某些有用的實驗和在下面的實例進行描述，它們使用由Inconel合金(Ni(50％)/Cr(15％)/Fe(20％))制成的彈簧1組成的填充物。彈性機構(gòu)，特別是彈簧1，有基本矩形的橫截面(圈3的形狀)，卷繞直角的長邊D和短邊W分別為2.2mm和1.0m彈簧的長度L在沒有壓縮的狀態(tài)下是2.6mm和組成圈3的線的直徑/厚度為0.2mm。
已經(jīng)證明樹脂顆粒11不會穿過彈簧1但只可壓縮它，使它變形如要求的那樣。
為了獲得尺寸穩(wěn)定的催化床，通過已知該樹脂的膨脹特性來確定構(gòu)成混合物5的樹脂/彈簧的比例，裝載于的所述樹脂，將它與彈簧1按研究的比例均勻混合，以便由于彈簧的彈性壓縮能夠基本完全緩沖供給溶劑如水或甲醇之后發(fā)生的膨脹效應(yīng)。
使用彈簧作為填充物的各實例參考植物油中所含脂肪酸用甲醇酯化的反應(yīng)。
應(yīng)該把這些實例僅看作是已經(jīng)描述過的事實的論證而不是限制本發(fā)明的通用性。
在各實例中(見圖9)所用的樹脂是Amberlyst15和ResindionCFS/MB。前者在填充床中通過與甲醇接觸產(chǎn)生膨脹效應(yīng)。測定由于膨脹注入體積有乘以約1.6系數(shù)的增加，而對Resindion CFS/MB樹脂這個系數(shù)約為2.4。
干顆粒的平均尺寸，即在顆粒兩個最遠相反點之間的距離在兩種情況下都是0.7mm。
如在下面各實例中可觀察到的那樣，發(fā)現(xiàn)按適當(dāng)?shù)谋壤尤肱c圖1和2表示的相同的彈簧1基本上減小和有效地消除了樹脂的膨脹。
實例1將6.3克干的Amberlyst15樹脂裝到有刻度的玻璃圓筒10內(nèi)(圖3)。顆粒11基本上是球形的，其平均尺寸為0.7mm。有干樹脂的催化床12其體積為11cm3。然后使樹脂接觸甲醇產(chǎn)生膨脹。在膨脹后催化床12(圖4)達到體積17cm3，這等價于1.54的膨脹系數(shù)，按照文獻資料(T.Ppken等人；Ind.Eng.Chem.Res.雜志，2000年，第39(7)期，2607頁)，它等于1.55。
實例2將4.07克干的Resindion CFS/MB樹脂裝到有刻度的玻璃圓筒10內(nèi)(圖5)。顆粒11基本上是球形的其平均尺寸為0.7mm。有干樹脂的催化床12其體積為5cm3。然后使樹脂接觸甲醇產(chǎn)生膨脹。在膨脹后催化床12(圖6)達到體積12cm3，這等價于2.4的膨脹系數(shù)。
實例3將在圖1中所示類型的彈簧1和有最高膨脹系數(shù)的干交換樹脂Resindion CFS/MB的混合物5放到在實例1和2中所用的相同的有刻度的圓筒10中(圖7)。
5克的樹脂加上9克的彈簧1，充裝后體積為12.6cm3。在與甲醇接觸后，床12膨脹(圖8)約5％，即等于最終體積為13.1cm3。
實例4將5克干的Resindion CFS/MB樹脂裝到內(nèi)徑為1cm的管狀反應(yīng)器13中(如在圖10中表示的類型)。供給流速為1.0cm3/min(立方厘米/分鐘)的甲醇和1.7cm3/min的豆油和油酸(50％重量比)的混合物。反應(yīng)器溫度為90℃。反應(yīng)器出口14用壓力高于甲醇蒸汽壓(5-10大氣壓)的氮氣緩沖。在操作幾分鐘之后，因為記錄到過度的負荷損失必須停止供料。
實例5將5克干的Resindion CFS/MB樹脂和9克圖1表示類型的彈簧1裝到實例4的相同反應(yīng)器13中(圖10)。供給流速為1.0cm3/min的甲醇和1.7cm3/min的豆油和油酸(50％重量比)的混合物。反應(yīng)器溫度為90℃。反應(yīng)器出口14用壓力高于甲醇蒸汽壓(5-10大氣壓)的氮氣緩沖。在大于100小時的操作中供料沒有堵塞問題，油酸轉(zhuǎn)化成酯的轉(zhuǎn)化率為40-50％。
在實踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)按照本發(fā)明的填充方法和填充物本身精確地達到計到的目標(biāo)，因為它們有彈性的催化填充床，該床可以很容易地構(gòu)成，因而在反應(yīng)過程中保持穩(wěn)定的尺寸。
這樣設(shè)想的方法和填充物可接受各種修改和變化，這些變化對本發(fā)明所屬技術(shù)人員來說是很明顯的并且全都在附屬權(quán)利要求書的范疇內(nèi)。
所有的細節(jié)，例如彈簧的材料和結(jié)構(gòu)，可以進一步用其他的技術(shù)等價物來取代，和取決于例如選擇的技術(shù)狀態(tài)，但不僅僅是，取決于樹脂顆粒的類型和形狀，也取決于工藝中包含的其他因素或元件。
所有這些變化，它們對本發(fā)明所屬技術(shù)人員來說是很明顯的，被理解為都在附屬的權(quán)利要求書的保護范圍之內(nèi)。
這個申請要求對意大利專利申請MI 2004A002056號的公開有優(yōu)先權(quán)，將那個申請插入這里作為參考。
權(quán)利要求
1.一種形成樹脂催化填充床的填充物的方法，包括如下各步驟-提供彈性機構(gòu)，在與具體的工作物質(zhì)接觸會膨脹的樹脂顆粒所加的壓力下它能被壓縮，并有與在工作物質(zhì)存在下構(gòu)成催化床的樹脂的膨脹系數(shù)相適應(yīng)的伸縮性和彈性變形特征；-制備由所述樹脂顆粒和所述彈性機構(gòu)混合物組成的填充物，混合是按作為所述膨脹系數(shù)的函數(shù)選擇的比例進行的；-裝載所述的填充物以便形成彈性的催化填充床，它適于在樹脂顆粒與所述工作物質(zhì)接觸膨脹后保持尺寸的穩(wěn)定和能使通過所述催化填充床的流動很容易。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述彈性機構(gòu)是由相對工作物質(zhì)化學(xué)相容特別是惰性的材料制成，所述工作物質(zhì)由單一化學(xué)物質(zhì)或是化學(xué)物質(zhì)的混合物組成。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于通過按比例混合制備所述樹脂顆粒和彈性機構(gòu)的混合物，選擇比例使其與樹脂顆粒和彈性機構(gòu)的樹脂膨脹系數(shù)相配合，以便獲得均勻的混合物。
4.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于以彈性彈簧的形式制成所述彈性機構(gòu)。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述彈性彈簧的形狀象由線卷成螺旋形構(gòu)成的螺旋彈簧，其中圈的形狀從圓形、多邊形、方形、矩形、橢圓形、三角形或可以形成彈簧圈的其他形狀中選擇。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述彈性彈簧由在空間延伸構(gòu)成彈簧體的各圈構(gòu)成，彈簧體可在棱柱體、圓柱體、圓錐體、角錐體、截頭錐體、截頭角錐體、球體、橢球體、拋物體、卵形體或在樹脂顆粒膨脹產(chǎn)生的所述壓力下能使彈簧壓縮的其他形狀中選擇。
7.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，包括，在提供彈性機構(gòu)的所述步驟之前，通過進行試驗或根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的信息和數(shù)據(jù)，確定與所述具體工作物質(zhì)接觸后樹脂顆粒的膨脹系數(shù)的步驟，和測定所述樹脂顆粒的平均尺寸的步驟。
8.按照權(quán)利要求4至7中任一項所述的方法，其特征在于所述彈性彈簧由選擇橫截面和長度和間距尺寸的線制成并且選擇終端開口以便保證彈簧有所述的伸縮性和彈性變形特征，適合防止干的樹脂顆粒進入到彈簧內(nèi)部或堵塞在所述彈簧的圈之間。
9.按照權(quán)利要求2至8中任一項所述的方法，其特征在于所述彈性機構(gòu)由從一組中選擇的材料制成，該組材料包括金屬和/或它的合金、陶瓷、玻璃、塑料，或與工作物質(zhì)化學(xué)相容并可有適合構(gòu)成所述彈性機構(gòu)的彈性性能的其他材料。
10.一種催化填充床的填充物，其特征在于它包括與具體工作物質(zhì)接觸后可以膨脹的樹脂顆粒和在與所述工作物質(zhì)接觸會膨脹的該樹脂顆粒所加的壓力下可被壓縮的彈性機構(gòu)，其特征在于所述樹脂顆粒和所述彈性機構(gòu)按比例組成混合物，該所述顆粒與彈性機構(gòu)的比例是作為所述樹脂的膨脹系數(shù)的函數(shù)選擇的。
11.按照權(quán)利要求10所述的填充物，其特征在于所述彈性機構(gòu)是由相對工作物質(zhì)化學(xué)相容特別是惰性的材料制成，所述工作物質(zhì)由單一化學(xué)物質(zhì)或是化學(xué)物質(zhì)的混合物組成。
12.按照權(quán)利要求10或11所述的填充物，其特征在于所述混合物是均勻的混合物。
13.按照權(quán)利要求10至12中任一項所述的填充物，其特征在于所述彈性機構(gòu)是由彈性彈簧構(gòu)成。
14.按照權(quán)利要求13所述的填充物，其特征在于所述彈性彈簧是由線卷成螺旋形構(gòu)成的螺旋彈簧，圈的平面形狀可從圓形、多邊形、方形、矩形、橢圓形、三角形或可以形成所述彈簧的圈的其他形狀中選擇。
15.按照權(quán)利要求14所述的填充物，其特征在于所述的圈構(gòu)成有空間形狀的本體，它有棱柱體、圓柱體、圓錐體、角錐體、截頭錐體、截頭角錐體、球形、橢球體、拋物體、卵形體，或在所述樹脂顆粒膨脹產(chǎn)生的所述壓力下適合彈性壓縮的其他形狀。
16.按照權(quán)利要求13至15中任一項所述的填充物，其特征在于所述彈簧是由線制成，它有適合確保該彈簧有伸縮性和彈性變形的橫截面、長度、間距和終端開口，其伸縮性和彈性變形與樹脂顆粒的膨脹系數(shù)相適應(yīng)和能防止所述顆粒進入到彈簧內(nèi)部或堵塞在各圈之間。
17.按照權(quán)利要求10至16中任一項所述的填充物，其特征在于所述彈性機構(gòu)由從一組中選擇的材料制成，該組材料包括金屬和/或它的合金、陶瓷、玻璃、塑料、或相對工作物質(zhì)化學(xué)相容特別是隋性的和可有適合構(gòu)成所述彈性機構(gòu)的彈性性能的其他材料。
18.由按照前述權(quán)利要求中任一項所述的填充物構(gòu)成的一種催化填充床，從而它是彈性的，在該填充物與工作物質(zhì)接觸和樹脂顆粒膨脹后能維持尺寸的基本穩(wěn)定，這與彈性機構(gòu)被壓縮和流體動力學(xué)結(jié)構(gòu)相關(guān)，該流體動力學(xué)結(jié)構(gòu)適合允許所述工作物質(zhì)容易和均勻地流動通過。
19.按照權(quán)利要求18所述的催化填充床，其特征在于在與工作物質(zhì)接觸后它的體積變化基本上為零，和在任何情況下都能使工作物質(zhì)如所述的容易和均勻地流動通過當(dāng)與所述顆粒混合時所述彈性機構(gòu)所提供的顆粒之間的空間，甚至在它的壓縮狀態(tài)下。
全文摘要
構(gòu)成樹脂催化填充床(12)的填充物的一種方法，包括提供彈性機構(gòu)(1)，它能在樹脂顆粒(11)與具體的工作物質(zhì)接觸后膨脹所加的壓力下被壓縮，并有適合該樹脂膨脹系數(shù)的伸縮性和彈性變形特征；制備由樹脂顆粒(11)和彈性機構(gòu)(1)的混合物組成的填充物，混合是按作為膨脹變函數(shù)選擇的比例進行的；和裝載填充物(5)以便形成彈性的催化填充床(12)，它能在樹脂顆粒(11)膨脹后保持尺寸的穩(wěn)定和能使該物質(zhì)容易流過催化填充床(12)。這樣構(gòu)成的填充物包括與具體工作物質(zhì)接觸后可以膨脹的樹脂顆粒和在膨脹顆粒所加壓力下可被壓縮的彈性機構(gòu)(1)的混合物(5)，混合物是顆粒(11)和彈性機構(gòu)(1)按作為樹脂膨脹系數(shù)的函數(shù)選擇的比例組成的。
文檔編號B01J19/30GK101052462SQ200580037273
公開日2007年10月10日 申請日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月28日
發(fā)明者D·西亞諾, M·納斯塔西, E·桑塔塞薩里亞, M·迪瑟里奧, R·特瑟, M·圭達 申請人:阿塞爾有限責(zé)任公司